Соя легко травмируется

Уважаемый читатель, хотя соя по всем бизнес-маркетинговым классификациям относится к техническим культурам, но применительно к теме травмирования семян, она, без всяких сомнений, относится к бобовым культурам, и мы рассмотрим ее в «компании» с горохом, фасолью, чиной и другими бобовыми культурами.

Но, прежде всего, необходимо отметить, что соя среди бобовых культур занимает первое место по мировому валовому производству (320 млн. тонн в год), и темп наращивания ее производства убеждает, что в ближайшие годы оно будет только расти.

Такая востребованность сои обусловлена тем, что соевый шрот является одним из основных составляющих комбикормов для птицы, крупного рогатого скота, свиней и рыбы. И поскольку рост населения земного шара сегодня приходится в большей мере на городское, чем на сельское население, а рацион питания городского жителя сильно отличается от жителей села, то продуктов животноводства требуется все больше и больше.

Рис.1. Принцип взаимодействия сои с решетами новой геометрии.

Основной источник травмирования семян – механические повреждения рабочими органами машин. Агрессивные машины при взаимодействии с соей чаще всего наносят два вида травм: разрушают защитную оболочку и целое зерно разделяют на две половинки (семядоли). Структурно – сильные половинки соединены относительно слабыми связями. Это легко объяснить, ибо половинки при прорастании разделяются на две семядоли. Так устроила природа. Первый тип травм трудно обнаружить и при очистке, практически, такие семена невозможно отделить, т.к. нет явных разделительных признаков. Половинки зерна легко отделяются на решетах новой геометрии, т.к. в процессе движения по таким решетам, половинки под воздействием решета Фадеева поворачиваются и легко проходят, а целые семена идут на сход (рис.1). Половинки зерен сои необходимо отобрать на стадии очистки вороха после комбайна. Объясню, почему. В семенах сои 20% масла, основной долей которого является линолиевая кислота, легко окисляемая кислородом воздуха. В связи с этим, половинки сои, по сравнению с целыми семенами, совершенно по-другому взаимодействуют с окружающей средой – легче впитывают влагу, быстро заселяются микроорганизмами, в том числе, плесневыми грибами. В половинках сои масло быстро окисляется и кислотное число КОН выходит за пределы допустимого значения. Половинки зерна сои в 6 раз интенсивнее «дышат», чем целые семена, что приводит к активному выделению тепла и воды. Таким образом, половинки сои являются вероятным источником самосогревания зерновой массы. Разрушенная оболочка сои приводит к таким же последствиям.

Кроме этого, при хранении травмированного зерна сои в ней разрушаются витаминные комплексы. При падении сои на транспортирующий конвейер со скоростью более 1,5-1,75 м/с уже начинается травмирование [1], хотя в этом случае происходит тангенциальный удар (косой удар), и сила удара по сравнению с лобовым, в два раза меньше. Что же в таком случае мы должны говорить о нориях, зернометателях, самотеках, где скорости лобового удара достигают 30 м/с и более? Кроме этого, неравномерность созревания приводит при уборке к двум нежелательным моментам: недозрелые бобы не раскрываются при обмолоте и затрудняют последующую очистку семян, а в случае попадания недозревших бобов в общий объем недоразвившихся семян, они, в силу существенно большей влажности, увлажняют ворох.

В отличие от макроповрежденных (дробленных, плющенных, обрушенных), семена с микроповреждениями (мелкими поверхностными травмами и скрытыми внутренними повреждениями) нельзя отделить даже на самых сложных зерноочистительных устройствах. Между тем, всхожесть посевной партии существенно зависит как от общего количества травмированных семян, так и от характера повреждений.

Семена зернобобовых не имеют эндосперма, поэтому повреждение объема семени, заключающего питательные вещества, необходимо увязывать с непосредственным повреждением части семядолей. Зародыш семени зернобобовых культур, в отличие от зерновых, заключен внутри зерна, чаще всего округлой формы. Последнее не позволяет относить повреждения зародыша таких культур, как соя, вика, фасоль, горох, к характерным. В то же время, семенная оболочка зернобобовых имеет низкую прочность, что обуславливает ее повышенную травмируемость.

Снижение травмирования зерна - это общая задача, но особенно она актуальна в селекции и первичном семеноводстве. Здесь в силу своей оригинальности ценно каждое отдельное зерно. Однако конструкционно-технологические параметры машин не учитывают специфику обработки селекционного материала вообще и зернобобовых культур в частности [2].

Как уже говорилось, зернобобовые относятся к легко травмируемым культурам. Трещиноватость семян бобовых культур исключает возможность использования каких-либо механизмов, скорость перемещения рабочих органов которых более 1,5 м/с, а угол наклона самотечных труб более 30° [3].

Рис.2.  Зависимость травмирования зернобобовых (фасоль, чина, горох) от числа оборотов барабана при обмолоте и влажности семян [4].

Из бобовых культур фасоль наиболее расположена к дроблению. Повышенное дробление фасоли объясняется особенностями строения семян, у которых между семядолями имеется полость, увеличивающаяся в процессе созревания. Эта полость уменьшает стойкость семян фасоли к механическим воздействиям, особенно при низкой влажности (ниже 10%).

Имеющиеся в литературе данные о травмировании зернобобовых культур при уборке говорят о том, что количество травмированных семян и характер травм (дробление) сильно зависят от режима обмолота и от влажности убираемых семян. Вообще, уборка зернобобовых культур и послеуборочная обработка их затруднена из-за повышенной чувствительности зерна к механическим повреждениям.

На рисунке 2 приведены результаты исследования, выполненные Мартиросовой В.П. [4], по влиянию режима работы комбайна на травмирование различных бобовых культур. Из приведенных на рисунке 2 данных видно, что доля дробленых семян сильно повышается в зависимости от числа оборотов барабана и при оборотах 600 и выше доля дробленых 

Рис.3. Травмирование семян сои (окраска раствором индигокармина): 1 – целые семена, 2 – макротравмы семенной оболочки, 3- микротравмы семенной оболочки, 4- макротравмы семядолей, 5 – микротравмы семядолей [5].

Рис.4. Травмирование семян сои при уборке [5].

 семян фасоли и гороха становится более 50% от всех травмированных семян [4].

Отличительная особенность травмирования сои – отслоение защитной оболочки от семядолей. При этом отслоенная часть отмирает, и послеуборочная фаза жизнедеятельности сои нарушается. Еще хуже, если оболочка при этом теряет свою целостность. Дело в том, что в семенах бобовых оболочка закрывает семядоли, т.е. практически любая травма сои – это травма зародыша. На рисунке 3 приведено сравнение внешнего вида целых семян и травмированных, обработанных методом красок [5]. Метод красок позволяет обнаружить микротравмы, макротравмы обнаруживаются визуально.

Травмирование сои при уборке зависит от ее влажности. На рисунке 4 показана эта зависимость. При большой влажности семена сои при уборке деформируются, и оболочка отслаивается, а при малой влажности семена дробятся. Это определяет вид травм – микротравм больше, чем макротравм при высокой влажности при уборке, а при малой - наоборот.

Рис.5. Снижение урожайности сои в зависимости от характера травм [5].

Семена бобовых в большей мере, чем зерновые, травмируются при севе. Исследование травмирования семян зернобобовых культур при севе в свое время проводили Дунаевский Д.Б. и Онищенко В.И. [6]. Ими установлено, что доля травмирования, например, гороха разными высевающими аппаратами составляла от 8% до 15%. Основной вид травмирования при этом – вмятины.Как уже было сказано, характерное травмирование сои – отслоение оболочки, которое визуально трудно обнаружить, и оно относится к микротравмам. По этой причине такие семена проходят лабораторный контроль на посевные качества, как кондиционные, а в поле это травмирование проявляется слабым развитием растения и, естественно, недобором урожая. На рисунке 5 показано снижение урожайности в зависимости от вида травм. Приведенные данные подтверждают, что больший «вклад» в снижение урожайности сои вносят микротравмы. Общий недобор урожая из-за травмирования семян может составлять 30%.